Co je to membránová filtrace?
Membránová filtrace je metoda fyzikální separace, která umožňuje oddělit molekuly různých velikostí a vlastností. Hnací silou procesu je rozdíl tlaku mezi dvěma stranami speciální membrány. Membránová technologie vám umožní snížit celkové výrobní náklady a zároveň zvýšit kvalitu produktu. Alfa Laval má s membránovou filtrací zkušenosti již od roku 1965 a rádi se s vámi o toto know-how podělíme.
Cross-flow vs. Dead-end filtrace
Membránová filtrace může být buď Dead-end nebo Cross-flow.
Cross-flow filtrace poskytuje oproti dead-end filtraci významné vestavěné výhody. Protože zpracovávané kapaliny protékají membránou nepřetržitě, nevzniká filtrační koláč, který by mohl vést k zanášení a nerovnoměrnému průtoku.
To umožňuje provozovat kontinuální, automatizovaný filtrační proces, jehož výsledkem je konzistentní, kontrolovatelná kvalita produktu. Nejsou potřeba žádné pomocné filtrační prostředky a membrány mají prodlouženou životnost.
Téměř veškerá průmyslová membránová filtrace se provádí jako křížová filtrace, kdy filtrovaná kapalina proudí paralelně s membránou vysokou rychlostí a pod tlakem.
Jak funguje membránová filtrace?
Membránová filtrace jako fyzikální separační proces
Membránová filtrace je fyzikální separační proces, jehož hnací silou je rozdíl tlaku mezi dvěma stranami speciální membrány. Tento proces se vyznačuje schopností oddělovat molekuly různých velikostí a vlastností.
Téměř všechny průmyslové systémy membránové filtrace pracují v režimu průtočné (cross-flow) filtrace, kdy filtrovaná kapalina proudí rovnoběžně s membránou vysokou rychlostí a pod tlakem.
Membrány jako selektivní fyzikální bariéra
V nejjednodušším pojetí membránová filtrace spočívá v průchodu jednoho vstupního proudu membránovým systémem, který jej rozdělí na dva samostatné proudy – permeát a retentát. Membrána, která je odděluje, představuje fyzikální bariéru s vysoce specializovanými vlastnostmi – bariéru, kterou mohou projít pouze určité složky vstupního proudu na základě velikosti a vlastností molekul.
Velikost pórů membrány a filtrace řízená tlakem
Póry takového membránového materiálu jsou natolik malé, že se měří v angstremech (10⁻¹⁰ m), a k protlačení kapaliny je zapotřebí tlak. Póry membrán používaných pro nanofiltraci a reverzní osmózu jsou dokonce tak malé, že nejsou viditelné ani pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.
Podívejte se na video a zjistěte, jak reverzní osmóza podporuje výrobu kvasinek – vysvětluje vývojový inženýr membrán Alfa Laval.
Typy membránové filtrace
Existují čtyři běžně uznávané typy membránové filtrace. Ty jsou definovány na základě velikosti materiálu, který mají oddělit od vstupní kapaliny. Tyto čtyři typy membránové filtrace jsou známy jako reverzní osmóza, nanofiltrace, ultrafiltrace a mikrofiltrace, a to v pořadí podle rostoucí velikosti pórů. Tyto typy membránové filtrace pokrývají naše ploché membrány a spirálové membrány.
Co je reverzní osmóza (RO)
Reverzní osmóza používá při separaci kapalin co nejtěsnější membránu. V zásadě je voda jediným materiálem, který může membránou prostupovat. Všechny ostatní materiály (bakterie, spory, tuky, bílkoviny, slizy, soli, cukry, minerály atd.) membránou neprojdou.
Přečtěte si více o našich plochých membránách RO a spirálových membránách RO
Co je to nanofiltrace (NF)
Nanofiltrace umožňuje průchod malých iontů (např. minerálů) a zároveň vylučuje větší ionty a většinu organických složek (např. bakterie, spory, tuky, bílkoviny, slizy a cukry).
Nanofiltrace (NF) vs. reverzní osmóza (RO)
Nanofiltrace není tak jemný separační proces jako reverzní osmóza a používá o něco otevřenější membrány.
Přečtěte si informace o našich NF plochých membránách a NF spirálových membránách
Co je ultrafiltrace (UF)
Ultrafiltrace zahrnuje použití membrán, ve kterých jsou větší póry a tlak je relativně nízký. Soli, cukry, organické kyseliny a menší peptidy mohou procházet, zatímco bílkoviny, tuky a polysacharidy nikoli.
Přečtěte si informace o našich plochých membránách UF and spirálových membránách UF.
Co je mikrofiltrace (MF)
Při mikrofiltraci jsou obvykle jedinými látkami, které neprojdou, pevné částice, bakterie a tukové globule.
Přečtěte si o našich plochých membránách MF a spirálových membránách MF.
Skutečné příklady použití membrán Alfa Laval v různých odvětvích
Zjistěte, jak přední výrobci optimalizují výkon a kvalitu produktů díky membránové technologii Alfa Laval. Podívejte se, jak jsou různé typy filtračních membrán využívány v reálných procesech ke zvýšení efektivity, snížení provozních nákladů a zajištění konzistentních výsledků.
Ke stažení
Testovací centrum pro membrány a
Alfa Laval je průkopníkem v oblasti membránové filtrace již od poloviny 60. let a dodává kompletní, optimalizované systémy pokrývající všechny fáze procesu. Naši specialisté s vámi spolupracují na vývoji a doladění řešení, která propojují vaše znalosti procesů s naším know-how v membránové filtraci v jakékoli fázi výrobního řetězce.
Navrhujeme, vyrábíme a instalujeme membránové elementy, moduly i kompletní filtrační systémy, přičemž zajišťujeme spolehlivý výkon a plnou podporu. Naše zařízení v dánském Nakskovu umožňují společný vývoj a testování řešení a slouží jako inovační centrum pro širokou škálu typů filtračních membrán.
Technologie membránové filtrace pro průmyslové aplikace
Prozkoumejte naši komplexní nabídku zařízení – od membrán v různých formátech přes pomocné komponenty, testovací jednotky, pilotní provozy a mnoho dalšího. Naše zařízení pro membránovou filtraci splňuje globální regulační normy, včetně EU 1935/2004, 10/2011, 2023/2006 a FDA CFR Title 21, přičemž na vyžádání jsou k dispozici také certifikace USDA a Halal.
Typy membrán
- Ploché membrány (RO/NF/UF/MF)
- Spirálové membrány (RO/NF/UF/MF)
Pilotní laboratorní zařízení
Průmyslové systémy
Jak vám můžeme pomoci?
Jsme jednou z mála společností na světě, která dokáže bez problémů převést své know-how v oblasti membránové filtrace od výzkumu, testování a zkoušek až po plnohodnotnou výrobu a implementaci procesů, na které se vy i vaše firma můžete plně spolehnout.